Влагомер низкого диапазона: Инструкция по эксплуатации, страница 3

Температурный датчик вставлен непосредственно в жидкий поток через стенку трубы седла у микроволнового генератора. Провода датчика, проложенные в стальной трубке, передают этот сигнал к модулю генератора и затем к БЭ.

Отраженный сигнал генератора измеряется. Его уровень используется, чтобы определить находится ли влагомер в заданном диапазоне измерения. Сигналы частоты, температуры и отраженной мощности передаются через кабель от модуля генератора до компьютера. Эти сигналы поступают на микропроцессор, где   рассчитывается  содержание воды.

Сигнал, пропорциональный водному содержанию, поступает на аналоговый (токовый) выход, а на дисплее LCD обеспечивается  считывание текущего содержания воды и измеренной температуры. Цикл измерения частоты повторяется приблизительно раз в секунду, чтобы обеспечить мгновенное, непрерывное, в реальном масштабе времени измерение водного содержания.

Компьютер периодически выполняет самодиагностические проверки.  LCD показывает результаты (Проверка EPROM, Проверка SRAM, Проверка INTRAM).

Если  обнаружена ошибка то:

1) LCD показывает ОШИБКУ (ERROR) и ее номер (см. ТАБЛ.7)

2) Срабатывает реле ОШИБКИ.

Четыре КНОПКИ на БЭ "MENU", "SELECT" (ВЫБОР), "VALUE"(ЗНАЧЕНИЕ) и "ENTER" (ВВОД) позволяют оператору выбирать параметры и коэффициенты.  Изменение параметров вводится в операционную память, чтобы обеспечить  измерения в конкретных условиях.

2.3 Принцип работы генератора с изменяющейся нагрузкой.

Влагомер использует изменение нагрузки ВЧ-генератора под воздействием среды внутри коаксиала. Изменение нагрузки вследствие влияния воды на диэлектрическую проницаемость нефти   влечет изменение частоты генератора. Компоненты электрической цепи  и внешняя нагрузка, состоящая из коаксиального датчика (трубы), заполненного нефтью, определяют частоту генератора.

Приваренная заглушка

«короткого замыкания»

 

Корпус

коксиала

 

 Защитное

покрытие

 


Центральный

проводник

 

Уплотняющая

заглушка

 
Центральный проводник, показанный на рисунке 2.3 (a),  связан с генератором, а другой его конец соединен с корпусом трубы (закорочен). Электрически СкИ - коаксиальная линия передачи, образующая цепь измерения. Сигнал проходит   по линии дважды: от генератора до плоскости КЗ и обратно. Поглощаемость водонефтяной эмульсии изменяется пропорционально содержанию воды в нефти. Поглощаемость состоит из двух частей - диэлектрической  постоянной и потерь. Относительная диэлектрическая постоянная нефти - 2.2, а воды - приблизительно 70. Отсюда - очень высокая чувствительность и недопустимость малейших загрязнений стенок трубы и отклонений от рекомендованных режимов работы. Потери определяются, прежде всего, содержанием соли в воде. Точное измерение содержания солей в воде и надлежащий ввод этой информации в БЭ необходимы для влагомеров сырой нефти.

Рисунок 2.3 (a). Секция измерения (СкИ) и центральный проводник.

3. УСТАНОВКА

3.1 Предварительная информация

Материалы конструкции влагомера способны противостоять  разнообразным воздействиям окружающей среды. СкИ изготовлена из стандартной трубы и фланцев, используемых в промышленности (могут быть заказаны фланцы другого типа). ВЧ-генератор собран во  взрывозащищенном корпусе. Корпус БЭ – взрывозащищенный, из  алюминиевого сплава (NEMA 4,7 и 9) или стекловолоконный исполнение (NEMA 4X). Возможен вариант  крепления в стойке.

3.2 Установка

3.2.1 Секция измерения

Рекомендуемая ориентация СкИ – вертикальная, генератором вверх. Вход - вблизи генератора и выход внизу. Однако, другие ориентации, при соблюдении нижеприведенных условий, также допустимы и совершенно не влияют на функционирование влагомера.

Для нормальной работы поток в СкИ  должен быть сильным, чтобы исключить разделение фаз (нефть/вода) и "смыть" любое газовое или водное накопление внутри датчика.

Рекомендуемый диапазон скорости потока для оптимальной работы - от 0,3 до 1 м/сек (приблизительно от 2,2 до 7,3 м3/час для 2-дюймовой секции измерения). При более низкой скорости  может начаться нефтеводное разделение. При более высокой скорости потока может возникнуть кавитация или эрозия. Если расход через прибор низок, то необходимо установка статического миксера для обеспечения хорошо перемешанной эмульсии. Для потоков с большими расходами наличие статического миксера не нужно. При расходе примерно до 5 м3/час необходимо тщательно выбирать место установки, следовать всем вышеприведенным рекомендациям. Желательно учитывать их на этапе проектирования узла учета нефти.

Если свободный газ присутствует в жидком потоке, то выход должен быть установлен выше, чем вход, чтобы исключить его накопление. Наличие газа  уменьшает расчетное водное содержание.

Для точного измерения необходимо обеспечить соответствие измеряемой среды  жидкости основного потока.

Полевой опыт показал, что можно пользоваться разнообразными схемами включения СкИ: вертикально, горизонтально, фланцами вниз и секцией измерения    " на бок " при обеспечении следующих мер:

1) Хорошо смешанная вода и нефть в секции измерения

2) Достаточно высокая скорость потока

3) Малое содержание газа или, по крайней мере, постоянное

4) Представительские эмульсии

Варианты установки СкИ, обеспечивающие корректную работу прибора при соблюдении вышеуказанных правил, см. в приложении F

3.2.2 Блок электроники (БЭ)

Блок электроники устанавливается вблизи секции  измерения. Стандартная длина кабеля -  6 метров. Более длинные кабели (до 30 метров) допускаются по требованию. Фирма рекомендует использование одного единственного кабеля. Не соединяйте кабели вместе!